Zadanko z AGH: Łódka na wodzie, czyli jak nie dać się znosić prądowi!

Drodzy Fani Fizyki!

Otrzymaliśmy od Was taką ilość zadań, że musieliśmy aż zrobić przerwę na kawę! Jednak to właśnie zadanie od Marka z AGH zdobyło nasze serca (i umysły). Uznaliśmy, że to kluczowy przykład kinematyki, dlatego dzisiaj rozkładamy je na czynniki pierwsze. Chcecie wiedzieć, jak łódka walczyła z prądem? Czytajcie dalej!

Edukacja przyszłości – kursy od studentów i korepetytorów

Tworzymy dla Was edukację przyszłości, a to oznacza, że zapraszamy Was do naszego projektu! Macie szansę zostać gwiazdami fizyki na naszej stronie fizyka-kursy.pl i stworzyć własne kursy edukacyjne. Jeśli kiedykolwiek marzyliście o podzieleniu się swoją wiedzą, teraz jest ten moment! Wystarczy napisać do nas na fizyka-kursy@wp.pl i już jesteście na dobrej drodze do bycia edukacyjnym influencerem!

Treść zadania: Łódka kontra prąd rzeki!

Wyobraźcie sobie łódkę, która postanowiła przepłynąć rzekę prostopadle do jej brzegów. Ale, ale – prąd rzeki też nie próżnuje! Nasza dzielna łódka została zniesiona o l=100m w kierunku prądu. Rzeka ma szerokość s=200m, a szybkość łódki względem wody wynosi V₁=4m/s. Naszym zadaniem jest wyznaczenie czasu przepływu łódki przez rzekę oraz prędkości prądu rzeki.

Rozwiązanie zadania: Fizyka w praktyce

Krok 1: Co by było, gdyby nie było V₁?

Gdyby nasza łódka nie miała szybkości V₁, to mogłaby tylko dryfować z prądem. Byłaby jak liść na wodzie, pchana tylko przez prąd o prędkości Vₚ. Jednak dzięki swojej prędkości, łódka jest w stanie przemieszczać się między brzegami. To właśnie V₁ sprawia, że łódka dociera do drugiego brzegu, a nie tylko dryfuje.

Krok 2: Całkowity czas przepływu łódki przez rzekę

Aby obliczyć czas przepływu, musimy skupić się na ruchu łódki w kierunku prostopadłym do brzegów rzeki. Szerokość rzeki to 200 metrów, a prędkość łódki względem wody to 4 m/s. Matematyka mówi jasno: czas = szerokość rzeki / prędkość łódki.

Czas = 200 m / 4 m/s = 50 sekund.

Krok 3: Szybkość prądu rzeki

Teraz skupmy się na tym, jak prąd rzeki wpłynął na naszą łódkę. Prąd zniósł ją o 100 metrów, co znaczy, że w ciągu 50 sekund łódka przemieściła się te 100 metrów w kierunku prądu.

Prędkość prądu rzeki to Vp = odległość znoszenia / czas.

Vp = 100 m / 50 s = 2 m/s.

Wniosek: Nasza łódka to prawdziwy bohater!

Łódka nie tylko dzielnie przepłynęła rzekę, ale i udowodniła, że fizyka jest wszędzie wokół nas! Jej całkowity czas przepływu wyniósł 50 sekund, a prędkość prądu rzeki to 2 m/s.

Komentarz do zadania:

Gdyby   łódka   nie   miała   szybkości   V1   to   nie   zaczęłaby   się przemieszczać  między  brzegami.  Wówczas  na  łódkę  działałby

tylko  prąd   rzeki   przesuwając   ją   w   prawo   z   szybkością   Vp. Tak  więc  drogę  200m  między  brzegami  łódka  przepłynie  tylko dzięki  temu,  że  ma  szybkość  V1.  To ona wpływa na to, że łódka przemieszcza  się  między  brzegami . Szybkość  rzeki  Vp   w  ogóle nie  będzie  wpływała  na  to,  że  łódka  zacznie  się  przybliżać  do drugiego brzegu. 

Więcej kinematycznych wyzwań?

Jeśli chcesz zgłębić tajniki kinematyki i innych zagadnień fizyki, zapraszamy na nasze kursy! Więcej korepetycji online z kinematyki znajdziesz tutaj. Dołącz do nas i odkryj fizykę na nowo!